Interactions fondamentales/Les particules élémentaires

Début de la boite de navigation du chapitre

La matière qui nous entoure (par matière on entend : tout ce qui n’est pas le vide) est composée de milliards d'atomes. Ces atomes définissent les propriétés de la matière.

fin de la boite de navigation du chapitre

Structure de l'atome

Tableau périodique des éléments de Mendeleïev

L'atome est composé :

• D'un noyau, en son centre, dont la taille est de l’ordre du femtomètre: 10⁻¹⁵ m. Lui-même composé de nucléons (protons ou neutrons).
• De son nuage électronique, composé de un ou plusieurs électrons qui « gravitent » autour du noyau. Ces électrons ont une taille bien moindre que le noyau : elle est en effet inférieure à 10⁻²² m.

Il existe une grande variété d'atomes différents, appelés des éléments, représentés dans le tableau périodique des éléments (ou table de Mendeleïev).

La structure d'un atome est définie par son numéro atomique Z et par son nombre de masse A. On l'écrit souvent de cette manière :

${}_{Z}^{A}\!X$

où

• X est remplacé par le symbole de l'élément (par exemple O pour l'oxygène, C pour le carbone…).
• Le numéro atomique Z représente alors le nombre de protons.
• Le nombre de masse A représente le nombre ne nucléons dans le noyau (protons et neutrons).

Deux atomes ayant le même numéro atomique Z mais pas le même nombre de neutrons et donc de nucléons A sont appelés atomes isotopes.

Par exemple :

${}_{6}^{14}\!C$

Les composants élémentaires de l'atome

Les particules présentent dans un atome possèdent les caractéristiques suivantes :

Particule	Localisation dans l'atome	Charge	Masse (kg)	Ordre de grandeur de la masse (puissance de 10 la plus proche)
Proton	Noyau	+e	1,673 × 10−27	10−27
Neutron	Noyau	0	1,675 × 10−27	10−27
Electron	Autour du noyau	−e	9,109 × 10−30	10−30

Il faut rappeler que e correspond à la charge électrique élémentaire et vaut 1,60 × 10⁻¹⁹ C.